JPH0256895A - 薄膜el素子 - Google Patents
薄膜el素子Info
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- JPH0256895A JPH0256895A JP63206475A JP20647588A JPH0256895A JP H0256895 A JPH0256895 A JP H0256895A JP 63206475 A JP63206475 A JP 63206475A JP 20647588 A JP20647588 A JP 20647588A JP H0256895 A JPH0256895 A JP H0256895A
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Landscapes
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、薄膜エレクトロルミネセンス素子(薄膜EL
素子)に係り、特に、高輝度、高効率で駆動電圧が低く
、かつ、良好なヒステリシス特性を示す薄膜EL素子に
関する。
素子)に係り、特に、高輝度、高効率で駆動電圧が低く
、かつ、良好なヒステリシス特性を示す薄膜EL素子に
関する。
高度情報通信時代の進展に伴い、情報処理装置の一部と
して表示装置の重要性が高まってきている。特に、近年
では、奥行き寸法が大きなブラウン管を用いた表示装置
に代わる薄型の平面型表示装置に対する需要が急速に拡
大しつつある。平面型表示装置の中でも薄膜EL素子は
全固体型であるため信頼性が高く、また、自己発光型で
あることにより液晶表示素子等と比較して視認性に優れ
ており、平面型表示装置の最有力候補°として各所で活
発に研究開発が行われている。
して表示装置の重要性が高まってきている。特に、近年
では、奥行き寸法が大きなブラウン管を用いた表示装置
に代わる薄型の平面型表示装置に対する需要が急速に拡
大しつつある。平面型表示装置の中でも薄膜EL素子は
全固体型であるため信頼性が高く、また、自己発光型で
あることにより液晶表示素子等と比較して視認性に優れ
ており、平面型表示装置の最有力候補°として各所で活
発に研究開発が行われている。
しかし、従来の硫化亜鉛(ZnS)に希土類元素等を添
加した薄膜を発光層とする素子では高輝度の青色発光や
色純度に優れた赤色発光が得られないという問題があり
、多色発光が可能なEL発光層材料の開発が切望されて
いた。このような条件下で、近年、硫化ストロンチウム
(SrS)、硫化カルシウム(CaS)、硫化バリウム
(BaS)などのアルカリ土類弗化物に希土類元素を添
加した発光層を用いた薄膜EL素子で高輝度の青色発光
や色純度に優れた赤色発光が得られるにいたり、これら
アルカリ土類硫化物を発光層とする薄膜EL素子の研究
開発が活発化してきた。
加した薄膜を発光層とする素子では高輝度の青色発光や
色純度に優れた赤色発光が得られないという問題があり
、多色発光が可能なEL発光層材料の開発が切望されて
いた。このような条件下で、近年、硫化ストロンチウム
(SrS)、硫化カルシウム(CaS)、硫化バリウム
(BaS)などのアルカリ土類弗化物に希土類元素を添
加した発光層を用いた薄膜EL素子で高輝度の青色発光
や色純度に優れた赤色発光が得られるにいたり、これら
アルカリ土類硫化物を発光層とする薄膜EL素子の研究
開発が活発化してきた。
ところが、研究開発の進展につれて、このようなアルカ
リ土類硫化物に希土類元素等の活性物質を添加した薄膜
を発光層とする薄膜EL素子において、発光層の結晶性
が発光輝度、発光効率等の素子特性に大きく影響を与え
ることが明らかになってきた。そのため、素子作製時に
基板温度を高くしたり、CaSの蒸着と同時に硫黄(S
)を蒸着させるなどの方法によって発光層の結晶性を向
上させることなどの試みが行われてきた。
リ土類硫化物に希土類元素等の活性物質を添加した薄膜
を発光層とする薄膜EL素子において、発光層の結晶性
が発光輝度、発光効率等の素子特性に大きく影響を与え
ることが明らかになってきた。そのため、素子作製時に
基板温度を高くしたり、CaSの蒸着と同時に硫黄(S
)を蒸着させるなどの方法によって発光層の結晶性を向
上させることなどの試みが行われてきた。
しかしながら、上記何れの方法を用いても、得られる薄
膜は、結局は、多結晶であり、膜厚と垂直の方向につい
て結晶粒界などの欠陥が存在するため、薄膜EL素子の
発光特性向上には、結晶の大粒径化を図るなど、結晶性
改善の余地が残されたままであった。発光層の膜質とし
て最も望ましいのは単結晶であるが、非晶質である絶縁
層上に薄膜形成を行う限り、発光層の単結晶化は不可能
である。この点を解決するためには単結晶基板上に発光
性薄膜を形成すればよいが、CaSの格子定数は5.6
97人であり、現在入手できる最も良質の単結晶基板で
あるシリコン(Si)、ガリウムひ素(GaAs)の格
子定数との不整合(格子子11)が数十%に達するため
、直接これらの基板上に良質な単結晶成長を行わせるこ
とは困難である。また、これら半導体単結晶基板上にエ
ピタキシャル成長を行わせる場合でも、EL素子の駆動
に必要な発光層と基板との間の絶縁が保てないために、
良好な発光特性を有する素子を得ることができないとい
う問題があった。
膜は、結局は、多結晶であり、膜厚と垂直の方向につい
て結晶粒界などの欠陥が存在するため、薄膜EL素子の
発光特性向上には、結晶の大粒径化を図るなど、結晶性
改善の余地が残されたままであった。発光層の膜質とし
て最も望ましいのは単結晶であるが、非晶質である絶縁
層上に薄膜形成を行う限り、発光層の単結晶化は不可能
である。この点を解決するためには単結晶基板上に発光
性薄膜を形成すればよいが、CaSの格子定数は5.6
97人であり、現在入手できる最も良質の単結晶基板で
あるシリコン(Si)、ガリウムひ素(GaAs)の格
子定数との不整合(格子子11)が数十%に達するため
、直接これらの基板上に良質な単結晶成長を行わせるこ
とは困難である。また、これら半導体単結晶基板上にエ
ピタキシャル成長を行わせる場合でも、EL素子の駆動
に必要な発光層と基板との間の絶縁が保てないために、
良好な発光特性を有する素子を得ることができないとい
う問題があった。
本発明の目的は、上記従来技術の有していた課題を解決
して、発光効率、発光輝度が高く、かつ、駆動電圧の低
い薄膜EL素子を提供することにある。
して、発光効率、発光輝度が高く、かつ、駆動電圧の低
い薄膜EL素子を提供することにある。
上記目的は、単結晶基板と発光層薄膜との間にアルカリ
土類弗化物薄膜層を設けて単結晶基板と発光層薄膜との
格子整合を図り発光層の結晶性を向上させ、かつ、該ア
ルカリ土類弗化物薄膜を絶縁層として機能させることに
よって達成することができる。
土類弗化物薄膜層を設けて単結晶基板と発光層薄膜との
格子整合を図り発光層の結晶性を向上させ、かつ、該ア
ルカリ土類弗化物薄膜を絶縁層として機能させることに
よって達成することができる。
第1図は、SiとCaSとアルカリ土類弗化物である弗
化カルシウム(Ca F z ) 、弗化ストロンチウ
ム(SrF、)、弗化バリウム(BaF2)との格子定
数の関係を示した図である。アルカリ土類弗化物は混晶
を作り、その混晶組成に応じて格子定数が決定されると
いうベガードの法則(Vegard’sLaw)に従う
ことが知られており、任意の混合比にすることにより任
意の格子定数を有する混晶を形成することができる。図
から明らかなように、Ca F z 、 S r F
@ 、 B a F zを適当な量混合し混晶を形成さ
せることによって、5.46人から6.20人までの任
意の格子定数を持った化合物を形成させることができる
。このことは、単結晶成長において許容できる格子不整
合を5%であるとすれば、アルカリ土類弗化物混晶を用
いることにより、5.2人から6.5人までの広範囲に
わたって格子整合を図ることが可能であることを示して
いる。
化カルシウム(Ca F z ) 、弗化ストロンチウ
ム(SrF、)、弗化バリウム(BaF2)との格子定
数の関係を示した図である。アルカリ土類弗化物は混晶
を作り、その混晶組成に応じて格子定数が決定されると
いうベガードの法則(Vegard’sLaw)に従う
ことが知られており、任意の混合比にすることにより任
意の格子定数を有する混晶を形成することができる。図
から明らかなように、Ca F z 、 S r F
@ 、 B a F zを適当な量混合し混晶を形成さ
せることによって、5.46人から6.20人までの任
意の格子定数を持った化合物を形成させることができる
。このことは、単結晶成長において許容できる格子不整
合を5%であるとすれば、アルカリ土類弗化物混晶を用
いることにより、5.2人から6.5人までの広範囲に
わたって格子整合を図ることが可能であることを示して
いる。
したがって、このようなアルカリ土類弗化物の単体、積
層膜あるいは混晶膜をSi基板とCaS発光層との間に
設けることによって、発光層であるCaS薄膜の結晶性
が大幅に改善され、デッドレイヤーが全く存在しないだ
けでなく、単結晶化することも可能である。
層膜あるいは混晶膜をSi基板とCaS発光層との間に
設けることによって、発光層であるCaS薄膜の結晶性
が大幅に改善され、デッドレイヤーが全く存在しないだ
けでなく、単結晶化することも可能である。
また、アルカリ土類弗化物薄膜!よ良好な絶縁特性を有
しているため、交流電圧で駆動した時に発光層内を移動
する電荷を有効に保持することができ、EL素子化した
場合に良好なヒステリシス特性を示すのみならず、発光
効率、発光輝度ともに高く、駆動電圧の低い薄膜EL素
子を実現することができる。
しているため、交流電圧で駆動した時に発光層内を移動
する電荷を有効に保持することができ、EL素子化した
場合に良好なヒステリシス特性を示すのみならず、発光
効率、発光輝度ともに高く、駆動電圧の低い薄膜EL素
子を実現することができる。
〔実施例〕
以下、本発明薄膜EL素子について、実施例によってさ
らに具体的に説明する。
らに具体的に説明する。
実施例1
第3図は、Si基板上にCaF、とSrF、の化合物薄
膜で、その組成が膜厚方向に連続的に変化し、Si基板
と接する部分の格子定数が5.4人から5.7人の範囲
にあり、CaS感光層と接する部分の格子定数が5.6
人から5.8人の範囲にあるような薄膜を形成し、さら
に該薄膜上にCaS発光層を形成したことを特徴とする
薄膜EL素子の基本的構造を示す断面図で、Si基板1
、連続的に組成を変化させたCaF2とSrF2との化
合物薄膜2、CaS発光層3、絶縁膜4、透明電極5か
らなることを示す、なお、図で6は素子を駆動するため
の交流電源を示す。
膜で、その組成が膜厚方向に連続的に変化し、Si基板
と接する部分の格子定数が5.4人から5.7人の範囲
にあり、CaS感光層と接する部分の格子定数が5.6
人から5.8人の範囲にあるような薄膜を形成し、さら
に該薄膜上にCaS発光層を形成したことを特徴とする
薄膜EL素子の基本的構造を示す断面図で、Si基板1
、連続的に組成を変化させたCaF2とSrF2との化
合物薄膜2、CaS発光層3、絶縁膜4、透明電極5か
らなることを示す、なお、図で6は素子を駆動するため
の交流電源を示す。
上記素子を作製するにあたっては、まずSi基板1を硫
酸と過酸化水素水とを4=1の混合比で混合した混合液
中で洗浄(ピラニア洗浄)した後流水中で水洗し、さら
に、5%の弗化水素酸水溶液に浸漬して表面酸化膜を除
去し、再び水洗する。
酸と過酸化水素水とを4=1の混合比で混合した混合液
中で洗浄(ピラニア洗浄)した後流水中で水洗し、さら
に、5%の弗化水素酸水溶液に浸漬して表面酸化膜を除
去し、再び水洗する。
次に、該洗浄ずみ基板を高真空蒸着装置内に設置し、ア
ルカリ土類弗化物薄膜2を厚さ1000人形成する。こ
こで、上記アルカリ土類弗化物薄膜2の形成に際しては
、 Ca’F2とSrF、とをそれぞれ別の蒸発源から
蒸発量を制御して薄膜形成を行い、Si基板と接する部
分の組成はCaF2100%、CaS感光層と接する部
分はCaF230%、5rF270%の組成とした。こ
のような組成とすることによって各層間の格子不整が0
.5%以下になるので、該層上に結晶性に優れたCaS
発光層薄膜を形成することができる。また、以上のよう
にして形成したアルカリ土類弗化物薄膜2について走査
電子顕微鏡による観察および高速反射電子線回折(RH
EED)による検査を行った結果、該薄膜にはクラック
が存在せず、また、表面平坦性に優れた単結晶薄膜であ
ることが確認された。
ルカリ土類弗化物薄膜2を厚さ1000人形成する。こ
こで、上記アルカリ土類弗化物薄膜2の形成に際しては
、 Ca’F2とSrF、とをそれぞれ別の蒸発源から
蒸発量を制御して薄膜形成を行い、Si基板と接する部
分の組成はCaF2100%、CaS感光層と接する部
分はCaF230%、5rF270%の組成とした。こ
のような組成とすることによって各層間の格子不整が0
.5%以下になるので、該層上に結晶性に優れたCaS
発光層薄膜を形成することができる。また、以上のよう
にして形成したアルカリ土類弗化物薄膜2について走査
電子顕微鏡による観察および高速反射電子線回折(RH
EED)による検査を行った結果、該薄膜にはクラック
が存在せず、また、表面平坦性に優れた単結晶薄膜であ
ることが確認された。
次いで、さらに、上記のようにして形成したアルカリ土
類弗化物薄膜2上にCaS発光層薄膜3を1μmの厚さ
で形成した。ここで、該発光層薄膜3は、赤色発光のE
L素子を作製するために、ユーロピウム(Eu)を0.
1moff%添加したCaSペレットを蒸発源として電
子ビーム蒸着法によって形成した。また、この時の基板
温度は500℃、薄膜形成速度は100人/minとし
た。このようにして形成したCaS発光体薄膜3は走査
電子顕微鏡によるamおよびRHEEDによる検査の結
果。
類弗化物薄膜2上にCaS発光層薄膜3を1μmの厚さ
で形成した。ここで、該発光層薄膜3は、赤色発光のE
L素子を作製するために、ユーロピウム(Eu)を0.
1moff%添加したCaSペレットを蒸発源として電
子ビーム蒸着法によって形成した。また、この時の基板
温度は500℃、薄膜形成速度は100人/minとし
た。このようにして形成したCaS発光体薄膜3は走査
電子顕微鏡によるamおよびRHEEDによる検査の結
果。
クラックが存在せず、また、表面平坦性に優れた単結晶
薄膜であることが確認された。
薄膜であることが確認された。
さらに、このあと、上記発光層薄膜3上にECRプラズ
マCVD法により窒化シリコンと酸化シリコンとを積層
した絶縁膜4を1000人の厚さで形成し、さらに、ス
パッタリング法によりIT○透明電極5を形成してEL
素子とした。このEL素子を駆動する場合には、交流電
源6によりSi基板1と透明電極5との間に交流電圧を
印加すればよく、発光は透明電極5側からietmでき
る。第2図の曲線(a)は上記のようにして作製した素
子を1kHzの交流パルス電圧で駆動した場合の印加電
圧と発光輝度との関係および印加電圧と発光効率との関
係を示したものである。また、同図曲線(d)は上記素
子と同一膜厚でIT○被覆ガラス基板上に形成した多結
晶構造発光層を有するEL素子の特性を示したものであ
る。この結果から、本発明の薄膜EL素子が、従来構造
の多結晶発光層EL素子と比較して、低電圧で発光し、
発光輝度、発光効率がともに高く、かつ、良好なヒステ
リシス特性を示すことがわかる。
マCVD法により窒化シリコンと酸化シリコンとを積層
した絶縁膜4を1000人の厚さで形成し、さらに、ス
パッタリング法によりIT○透明電極5を形成してEL
素子とした。このEL素子を駆動する場合には、交流電
源6によりSi基板1と透明電極5との間に交流電圧を
印加すればよく、発光は透明電極5側からietmでき
る。第2図の曲線(a)は上記のようにして作製した素
子を1kHzの交流パルス電圧で駆動した場合の印加電
圧と発光輝度との関係および印加電圧と発光効率との関
係を示したものである。また、同図曲線(d)は上記素
子と同一膜厚でIT○被覆ガラス基板上に形成した多結
晶構造発光層を有するEL素子の特性を示したものであ
る。この結果から、本発明の薄膜EL素子が、従来構造
の多結晶発光層EL素子と比較して、低電圧で発光し、
発光輝度、発光効率がともに高く、かつ、良好なヒステ
リシス特性を示すことがわかる。
実施例2
第4図は、Si基板1上に形成したアルカリ土類弗化物
薄膜7がCaF、とSrF、との化合物薄膜であり、そ
の格子定数が5.4人から5.7人の範囲にあるように
組成を制御した薄膜であることを特徴とする薄膜EL素
子の基本的な構造を示す断面図である0本構成の場合、
実施例1の場合と異なり。
薄膜7がCaF、とSrF、との化合物薄膜であり、そ
の格子定数が5.4人から5.7人の範囲にあるように
組成を制御した薄膜であることを特徴とする薄膜EL素
子の基本的な構造を示す断面図である0本構成の場合、
実施例1の場合と異なり。
アルカリ土類弗化物薄膜の形成にあたって各アルカリ土
類弗化物を、それぞれ蒸発量を制御しながら組成を調整
しつつ形成する必要がなく、薄膜形成が簡便であるとい
う特徴を有する。
類弗化物を、それぞれ蒸発量を制御しながら組成を調整
しつつ形成する必要がなく、薄膜形成が簡便であるとい
う特徴を有する。
上記構成の素子を作製するにあたっては、実施例1の場
合と同様にして洗浄したSi基板1を高真空蒸着装置内
に設置し、得られる混晶の格子定数が5.4人から5.
7人の範囲となるように予めCaF2とSrF、とを混
合したペレットを蒸発源としてアルカリ土類弗化物薄膜
層7を1000人の厚さで形成した。さらに、上記薄膜
層7上にCaS発光層薄膜3を1μ園の厚さで形成した
。ここで、該CaS薄膜3は、赤色発光のEL素子を作
製するために、実施例1の場合と同様に、Euを0.1
mof1%添加したCaSペレットを蒸発源として電子
ビーム蒸着法によって形成した。また、この時、基板温
度は500℃、薄膜形成速度は100人/minとした
。このようにして形成したCaS発光層3は、走査電子
顕微鏡による観察およびRHEED回折による検査によ
って、クラックが存在せず、また、表面平坦性に優れた
単結晶薄膜であることが確認された。
合と同様にして洗浄したSi基板1を高真空蒸着装置内
に設置し、得られる混晶の格子定数が5.4人から5.
7人の範囲となるように予めCaF2とSrF、とを混
合したペレットを蒸発源としてアルカリ土類弗化物薄膜
層7を1000人の厚さで形成した。さらに、上記薄膜
層7上にCaS発光層薄膜3を1μ園の厚さで形成した
。ここで、該CaS薄膜3は、赤色発光のEL素子を作
製するために、実施例1の場合と同様に、Euを0.1
mof1%添加したCaSペレットを蒸発源として電子
ビーム蒸着法によって形成した。また、この時、基板温
度は500℃、薄膜形成速度は100人/minとした
。このようにして形成したCaS発光層3は、走査電子
顕微鏡による観察およびRHEED回折による検査によ
って、クラックが存在せず、また、表面平坦性に優れた
単結晶薄膜であることが確認された。
このあと、上記発光層薄膜3上に、さらに、ECRプラ
ズマCVD法により窒化シリコンと酸化シリコンを積層
した絶縁膜4を1000人の厚さで形成し、さらに、ス
パッタリング法によりIT○透明電極5を形成してEL
索子とした。第2図(b)は該素子を1kHzの交流パ
ルス電圧で駆動した場合の印加電圧と発光輝度との関係
および印加電圧と発光効率との関係を示したものである
。この結果から、本実施例の場合のEL素子も、従来構
造の多結晶発光層EL素子と比較して、低電圧で発光し
、発光輝度、発光効率ともに高く、かつ、良好なヒステ
リシス特性を示すものであることがわかる。
ズマCVD法により窒化シリコンと酸化シリコンを積層
した絶縁膜4を1000人の厚さで形成し、さらに、ス
パッタリング法によりIT○透明電極5を形成してEL
索子とした。第2図(b)は該素子を1kHzの交流パ
ルス電圧で駆動した場合の印加電圧と発光輝度との関係
および印加電圧と発光効率との関係を示したものである
。この結果から、本実施例の場合のEL素子も、従来構
造の多結晶発光層EL素子と比較して、低電圧で発光し
、発光輝度、発光効率ともに高く、かつ、良好なヒステ
リシス特性を示すものであることがわかる。
実施例3
第5図は、Si基板1上にCaF2薄膜8を形成し、さ
らに、その上にCaS発光層薄膜3を形成したことを特
徴とする薄膜EL素子の基本的構造を示す断面図である
0本構成の場合1発光層CaS薄膜3とCaF2層8と
の格子不整が4.3%と比較的大きいが、Ca F 、
層8とSi基板1との格子不整が0.5%と小さいため
、結晶性のよい絶縁膜を得ることができる。また、Ca
S発光層薄膜3は、上記の結晶性に優れた絶縁膜の上に
形成されるため、比較的結晶性のよい膜を得ることがで
きる。なお、本構成の場合、素子作工程が最も簡便であ
り、量産化に適する。
らに、その上にCaS発光層薄膜3を形成したことを特
徴とする薄膜EL素子の基本的構造を示す断面図である
0本構成の場合1発光層CaS薄膜3とCaF2層8と
の格子不整が4.3%と比較的大きいが、Ca F 、
層8とSi基板1との格子不整が0.5%と小さいため
、結晶性のよい絶縁膜を得ることができる。また、Ca
S発光層薄膜3は、上記の結晶性に優れた絶縁膜の上に
形成されるため、比較的結晶性のよい膜を得ることがで
きる。なお、本構成の場合、素子作工程が最も簡便であ
り、量産化に適する。
上記構造の素子を作製するに当っては、まず、実施例1
の場合と同様の方法で洗浄したSi基板1を高真空蒸着
装置内に設置してCaF2薄膜8を1000人の厚さで
形成する。この時、基板温度は400°C1薄膜形成速
度は100人/minとした。このようにして形成した
CaF2薄膜8について走査電子顕微鏡による!il奈
およびRHEED回折による検査を行った結果、クラッ
クは存在せず、表面平坦性に優れた単結晶薄膜であるこ
とが確認された。
の場合と同様の方法で洗浄したSi基板1を高真空蒸着
装置内に設置してCaF2薄膜8を1000人の厚さで
形成する。この時、基板温度は400°C1薄膜形成速
度は100人/minとした。このようにして形成した
CaF2薄膜8について走査電子顕微鏡による!il奈
およびRHEED回折による検査を行った結果、クラッ
クは存在せず、表面平坦性に優れた単結晶薄膜であるこ
とが確認された。
このようにして形成したCaF2g膜8上に、実施例1
,2の場合と同じく、Euを0.1moQ%添加したC
aSペレットを蒸発源として電子ビーム蒸゛着法によっ
てCaS感光層3を1μmの厚さで形成した。この時、
基板温度は500℃、薄膜形成速度は100人/min
とした。このようにして形成したCaS発光層3は走査
電子顕微鏡によるa察およびRHEED回折による検査
によってクラックが存在せず表面平坦性に優れた単結晶
薄膜であることが確認された。
,2の場合と同じく、Euを0.1moQ%添加したC
aSペレットを蒸発源として電子ビーム蒸゛着法によっ
てCaS感光層3を1μmの厚さで形成した。この時、
基板温度は500℃、薄膜形成速度は100人/min
とした。このようにして形成したCaS発光層3は走査
電子顕微鏡によるa察およびRHEED回折による検査
によってクラックが存在せず表面平坦性に優れた単結晶
薄膜であることが確認された。
このあと、上記発光層薄膜3上にECRプラズマCVD
法により窒化シリコンと酸化シリコンを積層した絶縁層
4を1000人の厚さで形成し、さらに、該層上にスパ
ッタリング法によりITO透明電極5を形成してEL素
子を作製した。第2図の曲線(c)は上記EL素子を1
kHzの交流パルス電圧で駆動した場合の印加電圧と発
光輝度との関係および印加電圧と発光効率との関係を示
したもので、この結果から、本実施例構成のEL素子は
、従来構造の多結晶発光層を有するEL素子と比較して
、低電圧で発光し、発光輝度、発光効率がともに高く、
かつ、良好なヒステリシス特性を示すことがわかる。
法により窒化シリコンと酸化シリコンを積層した絶縁層
4を1000人の厚さで形成し、さらに、該層上にスパ
ッタリング法によりITO透明電極5を形成してEL素
子を作製した。第2図の曲線(c)は上記EL素子を1
kHzの交流パルス電圧で駆動した場合の印加電圧と発
光輝度との関係および印加電圧と発光効率との関係を示
したもので、この結果から、本実施例構成のEL素子は
、従来構造の多結晶発光層を有するEL素子と比較して
、低電圧で発光し、発光輝度、発光効率がともに高く、
かつ、良好なヒステリシス特性を示すことがわかる。
以上述べてきたように、薄膜EL素子を本発明構成の薄
膜EL素子とすること、すなわちSi基板上に形成する
絶縁層をアルカリ土類弗化物薄膜からなる層とし、かつ
、該絶縁層上に形成する発光層を活性物質を添加したC
aSからなる層とすること、によって、従来技術の有し
ていた課題を解決して、駆動電圧が低く、発光輝度、発
光効率がともに高く、かつ、良好なヒステリシス特性を
示す薄膜EL素子を提供することができた。また、Si
基板上に形成していることによって、他の各種半導体素
子との整合性が良く、光集積回路に用いるのに好適なE
L素子を提供することができ、さらに、Siが黒色であ
るため、発光時のコントラストが高く視認性に優れた薄
膜EL素子を実現することができる。
膜EL素子とすること、すなわちSi基板上に形成する
絶縁層をアルカリ土類弗化物薄膜からなる層とし、かつ
、該絶縁層上に形成する発光層を活性物質を添加したC
aSからなる層とすること、によって、従来技術の有し
ていた課題を解決して、駆動電圧が低く、発光輝度、発
光効率がともに高く、かつ、良好なヒステリシス特性を
示す薄膜EL素子を提供することができた。また、Si
基板上に形成していることによって、他の各種半導体素
子との整合性が良く、光集積回路に用いるのに好適なE
L素子を提供することができ、さらに、Siが黒色であ
るため、発光時のコントラストが高く視認性に優れた薄
膜EL素子を実現することができる。
第1図はSi、CaSおよびアルカリ土類弗化物の格子
定数の関係を示す図、第2図は本発明構成の薄膜EL素
子および従来構成の薄膜EL素子の印加電圧と発光輝度
との関係および印加電圧と発光効率との関係を示す図、
第3図は実施例1の本発明薄膜EL素子の基本的構造を
示す断面図、第4図は実施例20本発明EL素子の基本
的構造を示す断面図、第5図は実施例3の本発明薄膜E
L素子の基本的構造を示す断面図である。 1・・・Si基板 2・・・膜厚方向に組成が連続的に変化しているCaF
、とSrF、との化合物薄膜 3・・・CaS発光層 4・・・絶縁膜 5・・・透明電極 6・・・交流電源 7・・・格子定数が5.4〜5.7人の範囲にあるCa
F。 とSrF、との化合物薄膜 8・・・CaF、薄膜 特許出願人 日本電信電話株式会社 代理人弁理士 中 村 純 之 助
定数の関係を示す図、第2図は本発明構成の薄膜EL素
子および従来構成の薄膜EL素子の印加電圧と発光輝度
との関係および印加電圧と発光効率との関係を示す図、
第3図は実施例1の本発明薄膜EL素子の基本的構造を
示す断面図、第4図は実施例20本発明EL素子の基本
的構造を示す断面図、第5図は実施例3の本発明薄膜E
L素子の基本的構造を示す断面図である。 1・・・Si基板 2・・・膜厚方向に組成が連続的に変化しているCaF
、とSrF、との化合物薄膜 3・・・CaS発光層 4・・・絶縁膜 5・・・透明電極 6・・・交流電源 7・・・格子定数が5.4〜5.7人の範囲にあるCa
F。 とSrF、との化合物薄膜 8・・・CaF、薄膜 特許出願人 日本電信電話株式会社 代理人弁理士 中 村 純 之 助
Claims (1)
- 1.シリコン(Si)基板上に形成した絶縁層、発光層
等からなる薄膜エレクトロルミネセンス素子(薄膜EL
素子)において、上記絶縁層がアルカリ土類弗化物薄膜
からなる層であり、かつ、上記発光層が活性物質を添加
した硫化カルシウム(CaS)薄膜からなる層であるこ
とを特徴とする薄膜EL素子。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63206475A JPH0256895A (ja) | 1988-08-22 | 1988-08-22 | 薄膜el素子 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63206475A JPH0256895A (ja) | 1988-08-22 | 1988-08-22 | 薄膜el素子 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0256895A true JPH0256895A (ja) | 1990-02-26 |
Family
ID=16523993
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63206475A Pending JPH0256895A (ja) | 1988-08-22 | 1988-08-22 | 薄膜el素子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0256895A (ja) |
-
1988
- 1988-08-22 JP JP63206475A patent/JPH0256895A/ja active Pending
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